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全国名校大联考2022~2023学年高三第五次联考试卷(新高考)物理试卷答案

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17.(9分)已知我国“天问一号”火星探测器绕火星做匀速圆周运动的周期为T,距火星表面的高度为h,火星的半径为R,引力常量为G。求:(1)“天问一号”火星探测器的运行速度大小;(2)火星的平均密度。

10.如图所示,水平面MN与竖直面内圆心为O、半径为R的半圆形光滑固定轨道在N点平滑连接,PN为半圆轨道的直径。处于自然伸长状态的轻质弹簧左端与固定墙壁相连,现使质量为m的小球(可视为质点,且运动视为滑动)向左缓慢压缩弹簧,当小球位于M点时将弹簧锁定。t=0时刻将弹簧解锁,此后小球冲上圆弧轨道,经P点水平飞出,到M、N之间的Q处(未在图中标出)。已知MN的长度为5R,QN长度为4R.小球与水平面之间的动摩擦因数为,,重力加速度大小为g,忽略空气阻力。下列说法正确的是A.小球在P点的速度大小为22gRB.小球在N点时圆弧轨道对其支持力大小为9mgC.弹簧长度恢复至原长时小球的速度最大D.最初弹簧上储存的弹性势能为4mgR+5gR

16.(12分)一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示,它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为R的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成,小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为m、可视为质点的小球经弹射器弹出后,能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知AB=3R,E点距水平直轨道的高度为AB=3R,E3R2小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的12,其余轨道均光滑,不计空气阻力,重力加速度大小为g。在游戏成功的前提下,求:(1)小球在圆轨道BC上的最小速度v(2)弹簧储存的弹性势能Ep,需要满足的条件;(3)小球从E点射出后的最大水平射程xmax。CERR弹射器BD

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